[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1 und ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 6, d.h. eine Anordnung
und ein Verfahren zum Ermitteln, ob der Zählstand eines Zählers einen vorbestimmten
Zählstand erreicht hat oder nicht.
[0002] Zur Ermittlung, ob der Zählstand eines Zählers einen vorbestimmten Zählstand erreicht
hat, wird üblicherweise ein Gleich-Vergleicher verwendet, durch den die Zählstände
des Zählers jeweils mit dem vorbestimmten Zählstand verglichen werden.
[0003] Das Erreichen eines bestimmten Zählstandes ist in Steuer- und Regeleinrichtungen
häufig das auslösende Ereignis für die Erzeugung eines Impulses oder eine Flanke.
Derartige Steuer- und Regeleinrichtungen sind seit vielen Jahren in unzähligen Ausführungsformen
bekannt und bedürfen keiner näheren Erläuterung.
[0004] Die Erfahrung zeigt allerdings, daß ereignisgesteuerte Impuls- oder Flankenerzeugungen
dieser Art entweder nur mit relativ großem Aufwand oder überhaupt nicht oder jedenfalls
nicht unter allen Umständen exakt an die individuellen Bedürfnisse anpaßbar sind.
[0005] Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Anordnung und das
Verfahren gemäß den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 6 derart weiterzubilden,
daß diese mit minimalem Aufwand eine jederzeit individuell an verschiedene Bedürfnisse
anpaßbare Impuls- oder Flankenerzeugung ermöglicht.
[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs
1 (Vorrichtung) bzw. die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 6 (Verfahren)
beanspruchten Merkmale gelöst.
[0007] Demnach zeichnen sich die erfindungsgemäße Anordnung und das erfindungsgemäße Verfahren
dadurch aus, daß die Ermittlung bzw. die diese ausführende Anordnung durch Variieren
der bei der Ermittlung zu berücksichtigenden Bits der zu vergleichenden Zählstände
konfigurierbar ist.
[0008] Durch eine derartige Konfigurierbarkeit der Ermittlung bzw. der diese ausführenden
Anordnung sind diese jederzeit äußerst einfach und flexibel an unterschiedlichste
Bedürfnisse anpaßbar. Aus den bislang überhaupt nicht oder nur beschränkt individuell
anpaßbaren Anordnungen und Verfahren zum Ermitteln, ob der Zählstand eines Zählers
einen vorbestimmten Zählstand erreicht hat oder nicht, werden dadurch nahezu universell
einsetzbare und auch an wechselnde Bedürfnisse sofort anpaßbare Anordnungen und Verfahren.
[0009] Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, der nachfolgenden
Beschreibung und den Figuren entnehmbar.
[0010] Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme
auf die Figuren näher erläutert. Es zeigen
- Figur 1
- eine graphische Darstellung zur Veranschaulichung des Zählverhaltens eines Zählers,
für dessen Zählstand durch die vorliegend näher betrachtete Anordnung und das vorliegend
näher betrachtete Verfahren ermittelbar sein soll, ob er einen vorbestimmten Zählstand
schon erreicht hat oder nicht,
- Figuren
- 2A bis 2C graphische Darstellungen zur Veranschaulichung möglicher Lagen eines bei
der Ermittlung zu berücksichtigenden Zeitfensters,
- Figur 3
- ein Blockschaltbild einer Anordnung zum Ermitteln, ob ein Zählstand eines Zählers
innerhalb eines größen- und/oder lagemäßig variierbaren Zeitfensters einen vorbestimmten
Zählstand schon erreicht hat oder nicht,
- Figur 4
- ein Blockschaltbild einer Anordnung, deren Funktion und Wirkungsweise für den Fall,
daß die Größe des vor dem vorbestimmten Zählstand liegende Teils des Zeitfensters
gleich der Größe des nach dem vorbestimmten Zählstand liegenden Teils des Zeitfensters
ist, der Anordnung gemäß Figur 3 entspricht,
- Figur 5
- ein Blockschaltbild einer Anordnung, deren Funktion und Wirkungsweise für den Fall,
daß die Größe des vor dem vorbestimmten Zählstand liegenden Teils des Zeitfensters
um einen Zähltakt kürzer ist als die Größe des nach dem vorbestimmten Zählstand liegenden
Teils des Zeitfensters ist, der Anordnung gemäß Figur 3 entspricht,
- Figur 6
- ein Blockschaltbild einer Anordnung, bei welcher bei der Ermittlung, ob ein Zählstand
eines Zählers einen vorbestimmten Zählstand erreicht hat oder nicht, nur ausgewählte
Bits der Zählstände berücksichtigt werden, und
- Figur 7
- den Aufbau eines Carry-Bit-Erzeugungsblocks C und eines (Ermittlungs-)Resultat-Erzeugungsblocks
R gemäß Figur 6.
[0011] Die nachfolgend näher betrachteten Anordnungen ermitteln, ob der Zählstand eines
Zählers innerhalb eines zu berücksichtigenden Zeitfensters einen vorbestimmten Zählstand
erreicht hat oder nicht.
[0012] Die Anordnung ist vorzugsweise in dem Zähler, dessen Zählstand sie mit dem vorbestimmten
Zählstand vergleichen soll, oder in unmittelbarer Nähe desselben vorgesehen. Dadurch
kann auf einfache Weise und mit geringem Aufwand erreicht werden, daß dem durchzuführenden
Vergleich jeweils der aktuelle Zählstand des Zählers zugrundegelegt wird; wenn der
Zählstand des Zählers beispielsweise über einen Bus zu der diesen auswertenden Anordnung
übertragen werden muß, ist dies normalerweise nicht der Fall. Allerdings besteht auf
eine solche Positionierung der Anordnung keine Einschränkung. Die Anordnung kann grundsätzlich
an beliebigen Stellen vorgesehen werden.
[0013] Die beschriebenen Anordnungen zeichnen sich dadurch aus, daß sie durch größen- und/oder
lagemäßiges Variieren des bei der Ermittlung zu berücksichtigenden Zeitfensters und/oder
durch Variieren der bei der Ermittlung zu berücksichtigenden Bits der zu vergleichenden
Zählstände konfigurierbar ist.
[0014] Zur Konfigurierung der Ermittlung, ob der Zählstand des Zählers innerhalb eines zu
berücksichtigenden Zeitfensters einen vorbestimmten Zählstand erreicht hat oder nicht,
werden nachfolgend zwei Möglichkeiten vorgestellt, die wahlweise einzeln oder in Kombination
verwendet werden können.
[0015] Den beiden Varianten ist gemeinsam,
- daß bei der Ermittlung nur ein wenigstens größenmäßig variierbares Zeitfenster berücksichtigt
wird, und
- daß nicht nur ermittelt wird, ob der aktuelle Zählstand des Zählers mit dem vorbestimmten
Zählstand übereinstimmt, sondern auch, ob der Zählstand des Zählers innerhalb des
verstrichenen Teils des zu berücksichtigenden Zeitfensters den vorbestimmten Zählstand
passiert hat.
[0016] Die erste der genannten Varianten wird nachfolgend unter besonderer Bezugnahme auf
die Figuren 3 bis 5, und die zweite Variante unter besonderer Bezugnahme auf die Figuren
6 und 7 beschrieben.
[0017] Bei der ersten Variante wird bei der Ermittlung, ob der Zählstand des Zählers den
vorbestimmten Zählstand erreicht hat oder nicht, nur ein bestimmtes Zeitfenster berücksichtigt,
welches sowohl größenmäßig als auch lagemäßig variierbar ist. Das Zeitfenster wird
im betrachteten Beispiel relativ zum vorbestimmten Zählstand, welcher nachfolgend
als Threshold- oder Schwellenwert T bezeichnet wird, definiert (um diesen herum definiert).
Es sei bereits an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß das zu berücksichtigende Zeitfenster
auch um beliebige andere Bezugspunkte definiert werden kann.
[0018] Das zu berücksichtigte Zeitfenster ist in den Figuren mit dem Bezugszeichen W bezeichnet
und erstreckt sich im betrachteten Beispiel vom Erreichen eines Zählstandes T - B
bis zum Erreichen eines Zählstandes T + A (siehe Figur 2A).
[0019] Zählt der Zähler wiederholt (periodisch) von einem Zählstand m bis zu einem Zählstand
M (siehe Figur 1), so sollte gelten: M - m ≥ A + B. Die Werte A und B sind ansonsten
grundsätzlich frei wählbar. Insbesondere ist es nicht erforderlich, daß T - B = m
und/oder T + A = M gilt (siehe Figuren 2B und 2C).
[0020] Eine Anordnung, die eine größen- und lagemäßige Variierung des zu berücksichtigenden
Zeitfensters gestattet, und die in der Lage ist, zu ermitteln, ob der Zählstand des
Zählers innerhalb des zu berücksichtigenden Zeitfensters den vorbestimmten Zählstand
(den Threshold-Wert T) erreicht oder passiert hat oder nicht, ist in Figur 3 dargestellt.
[0021] Wie aus der Figur 3 ersichtlich ist, umfaßt diese Anordnung eine Zähleinheit 1, Speichereinrichtungen
2, 3 und 4 zur Speicherung des Threshold-Wertes T und der die Größe und die Lage des
zu berücksichtigenden Zeitfensters definierenden Werte A und B (genauer gesagt des
Wertes A und des negierten Wertes B), einen (Voll-)Subtrahierer 5, einen Multiplexer
6 und einen Größer/Gleich-Vergleicher 7, wobei die Zähleinheit 1 einen Zähler (timer)
11 und eine Speichereinrichtung 12 zur Speicherung eines Zählstandes (m), an welchem
der Zähler 7 jeweils mit dem Zählen beginnen soll.
[0022] Der Zähler 11, genauer gesagt dessen im folgenden mit dem Bezugszeichen P bezeichneter
Zählstand ist bei Bedarf (beispielsweise bei einem wie in Figur 1 gezeigten Zählen
des Zählers 11) auf den in der Speichereinrichtung 12 gespeicherten Wert zurücksetzbar.
[0023] Die Speichereinrichtung 12 und die Speichereinrichtungen 2, 3, und 4 sind vorzugsweise
wiederbeschreibbare Speichereinrichtungen mit veränderbarem Inhalt.
[0024] Der Zählstand P des Zählers 11 und der in der Speichereinrichtung 2 gespeicherte
Threshold-Wert T werden dem Subtrahierer 5 zugeführt. Dieser bildet die Differenz
P - T, gibt diese an den Größer/Gleich-Vergleicher 7 aus und steuert abhängig vom
Vorzeichen der Differenz den Multiplexer 6 an.
[0025] Dem Multiplexer 6 werden der in der Speichereinrichtung 3 gespeicherte Wert A und
der in der Speichereinrichtung 4 gespeicherte Wert -B zugeführt. Der Multiplexer 6
wird, wie vorstehend bereits erwähnt wurde, durch den Subtrahierer 5 angesteuert,
und zwar derart, daß der Multiplexer 6 den Wert A ausgibt, wenn das Ergebnis der vom
Subtrahierer 5 ausgeführten Subtraktion P - T größer oder gleich null ist, und daß
der Multiplexer 6 den Wert -B durchschaltet, wenn die Differenz P - T kleiner als
null ist. Das vom Multiplexer 6 durchgeschaltete Signal wird als zweites Signal an
den Größer/Gleich-Vergleicher 7 angelegt.
[0026] Der Größer/Gleich-Vergleicher 7 überprüft, ob der vom Subtrahierer 5 ausgegebene
Wert größer ist als oder gleich groß ist wie der vom Multiplexer 6 durchgeschaltete
Wert oder nicht und gibt ein das Vergleichsergebnis repräsentierendes Signal RES aus.
[0027] Das das Vergleichsergebnis repräsentierende Signal RES ist zugleich das das Ergebnis
der durchzuführenden Ermittlung repräsentierende Signal.
[0028] Signalisiert das Signal RES, daß der vom Subtrahierer 5 ausgegebene Wert größer als
oder gleich groß wie der vom Multiplexer 6 durchgeschaltete Wert ist, so hat der Zählstand
P des Zählers 11 den Threshold-Wert T innerhalb des aktuellen Zeitfensters noch nicht
erreicht oder passiert; der dies signalisierende Zustand des Signals RES wird nachfolgend
als "EREIGNIS NICHT EINGETRETEN" bezeichnet. Anderenfalls hat der Zählstand P des
Zählers 11 den Threshold-Wert T innerhalb des betreffenden Zeitfensters bereits erreicht
oder passiert; der dies signalisierende Zustand des Signals RES wird nachfolgend als
"EREIGNIS EINGETRETEN" bezeichnet.
[0029] Die Funktion der Anordnung gemäß Figur 3 läßt sich mathematisch wie folgt ausdrücken:
- 1) Delta = P - T
- 2) RES = Delta - A (für Delta ≥ 0)
bzw.
RES = Delta + B (für Delta < 0)
- 3) RES signalisiert "EREIGNIS EINGETRETEN"
(für Delta < 0)
bzw.
RES signalisiert "EREIGNIS NICHT EINGETRETEN"
(für Delta ≥ 0)
[0030] Hieraus (genauer gesagt aus Schritt 2) läßt sich ersehen, daß die Ermittlung, ob
der Zählstand P des Zählers 11 innerhalb des zu berücksichtigenden Zeitfensters den
Threshold-Wert T erreicht oder überschritten hat, auch dann richtig durchgeführt wird,
wenn - wie in Figur 2B und 2C dargestellt - der Zählstand P des Zählers 11 innerhalb
des zu berücksichtigenden Zeitfensters einen Rücksprung von M auf m durchführt.
[0031] Daß durch die Anordnung gemäß Figur 3 nicht nur ermittelt wird, ob der Zählstand
P des Zählers 11 zum betreffenden Zeitpunkt gleich dem Threshold-Wert T ist, sondern
zusätzlich überprüft wird, ob der Zählstand P des Zählers 11 den Threshold-Wert T
innerhalb des zu berücksichtigenden Zeitfensters passiert hat, erweist sich insbesondere
bei Veränderungen des Threshold-Wertes T von Vorteil. Dadurch kann erreicht werden,
daß die Aktion, die bei Erreichen des Threshold-Wertes T durch den Zählstand P des
Zählers 11 auszuführen ist, in Fällen, in denen der Threshold-Wert T nach einer Änderung
desselben einen Zählstand repräsentiert, der innerhalb des momentanen Zeitfensters
vom Zählstand P des Zählers 11 bereits passiert wurde, im betreffenden Zeitfenster
nicht ausgelassen, sondern sofort ausgeführt, also innerhalb des betreffenden Zeitfensters
quasi nachgeholt wird.
[0032] Dabei ist durch die Werte A und B einstellbar, mit welcher maximalen Zeitverzögerung
gegenüber dem Normalfall die Aktion noch ausgeführt werden darf. Eine eigentlich bei
Erreichen des Threshold-Wertes T durch den Zählstand P des Zählers 11 auszuführende
Aktion wird bei der Anordnung gemäß Figur 3 noch bis zu A Zähltakte nach dem Erreichen
des Threshold-Wertes T durch den Zählstand P des Zählers 11 ausgeführt; liegt das
Erreichen des Threshold-Wertes T durch den Zählstand P des Zählers um mehr als A Zähltakte
zurück, so wird die Aktion erst ausgeführt, wenn der Zählstand P des Zählers 11 den
Threshold-Wert T das nächste Mal erreicht.
[0033] Die in der Figur 3 gezeigte Anordnung ist trotz deren sehr einfachen Aufbaus sehr
flexibel einsetzbar und mit minimalem Aufwand jederzeit hervorragend an individuelle
und/oder wechselnde Bedürfnisse anpaßbar.
[0034] Die Anordnung gemäß Figur 3 läßt sich unter gewissen Voraussetzungen noch weiter
vereinfachen.
[0035] Für den Fall A = B kann die Anordnung gemäß Figur 3 gleichwertig durch die in der
Figur 4 gezeigte Anordnung ersetzt werden.
[0036] Die Anordnung gemäß Figur 4 enthält keine Speichereinrichtung 4 zum Speichern des
Parameters -B. Statt dessen ist ein Inverter 8 vorgesehen, welcher den Inhalt A der
Speichereinrichtung 3 in -B umwandelt.
[0037] Das Ergebnis der Invertierung (-B) wird dem Multiplexer 6 zugeführt. Dem Multiplexer
6 der Anordnung gemäß Figur 4 werden damit für den Fall A = B die selben Daten zugeführt
wie dem Multiplexer 6 der Anordnung gemäß Figur 3.
[0038] Im übrigen stimmen die Anordnungen gemäß Figur 3 und 4 überein; mit den selben Bezugszeichen
bezeichnete Elemente entsprechen einander.
[0039] Für den Fall B = A - 1 kann die Anordnung gemäß Figur 3 durch die in der Figur 5
gezeigte Anordnung gleichwertig ersetzt werden.
[0040] Die Anordnung gemäß Figur 5 enthält keine Speichereinrichtung 4 zum Speichern des
Parameters -B und auch keinen Multiplexer 6. Statt dessen ist eine XOR-Einheit vorgesehen,
welche den Inhalt (A) der Speichereinrichtung 3 (einschließlich des Vorzeichenbits)
einer bitweisen XOR-Operation mit dem vom Subtrahierer 5 zur XOR-Einheit 9 ausgegebenen
Signal unterzieht.
[0041] Das vom Subtrahierer 5 zur XOR-Einheit 9 (ein das Vorzeichen des Subtraktionsergebnisses
repräsentierendes Bit) sei für Subtraktionsergebnisse ≥ 0 gleich 0, und für Subtraktionsergebnisse
< 0 gleich 1.
[0042] Eine XOR-Operation, bei welcher einer der der XOR-Operation zu unterziehenden Bits
gleich 0 ist, hat den Wert des anderen Bits zum Ergebnis. Für Subtraktionsergebnisse
≥ 0 ist mithin der Inhalt der Speichereinrichtung 3, also A das Ergebnis der XOR-Operation.
Anderenfalls ergibt sich -(A - 1), also -B als Ergebnis der XOR-Operation.
[0043] Das Ergebnis der XOR-Operation wird dem Multiplexer 6 zugeführt. Dem Multiplexer
6 der Anordnung gemäß Figur 5 werden damit für den Fall B = A - 1 die selben Daten
zugeführt wie dem Multiplexer 6 der Anordnung gemäß Figur 3.
[0044] Im übrigen stimmen die Anordnungen gemäß Figur 3 und 5 überein; mit den selben Bezugszeichen
bezeichneten Elemente entsprechen einander.
[0045] Es dürfte einleuchten, daß die Anordnung gemäß Figur 3 ohne Einfluß auf deren Funktion
und Wirkungsweise zusätzlich oder anders modifizierbar ist.
[0046] Es wird nun unter Bezugnahme auf die Figuren 6 und 7 die eingangs bereits erwähnte
zweite Variante einer konfigurierbaren Anordnung zur Ermittlung, ob der Zählstand
des Zählers den vorbestimmten Zählstand erreicht hat oder nicht, beschrieben.
[0047] Bei dieser zweiten Variante werden nur bestimmte Bits des Zählstandes P des Zählers
und des vorbestimmten Zählstandes (des Threshold-Wertes T) berücksichtigt. Die berücksichtigten
Bits umfassen das niederwertigste Bit und eine variierbare Anzahl der nächst höherwertigen
Bits der Zählstände.
[0048] Eine Anordnung, die eine Variierung der zu berücksichtigenden Bits der einander gegenüberstehenden
Zählstände gestattet und in der Lage ist, zu ermitteln, ob der zu berücksichtigende
Teil des Zählstandes P des Zählers innerhalb des zu berücksichtigenden Zeitfensters
den zu berücksichtigenden Teil des vorbestimmten Zählstandes (des Threshold-Wertes
T) erreicht oder passiert hat oder nicht, ist in Figur 6 dargestellt.
[0049] Vor der detaillierten Beschreibung der Anordnung gemäß Figur 6 sei angemerkt, daß
dort davon ausgegangen wird, daß die einander gegenüberstehenden Zählstände jeweils
24 Bits (Bits 0 ... 23) umfassen, und daß von diesen Bits bei der durch die Anordnung
durchzuführende Ermittlung nur jeweils die Bits 0 bis n berücksichtigt werden, wobei
n im betrachteten Beispiel zwischen 8 und 23 einstellbar ist.
[0050] Wie aus Figur 6 ersichtlich ist, besteht die Anordnung aus einer Vielzahl von Carry-Bit-Erzeugungsblöcken
C, einer Vielzahl von (Ermittlungs-)Resultat-Erzeugungsblöcken R, und einen Multiplexer
MUX.
[0051] Die Carry-Bit-Erzeugungsblöcke C sind in einer Anzahl vorhanden, die der Anzahl von
Bits entspricht, die die einander gegenüberstehenden Zählstände jeweils umfassen.
Pro Zählstands-Bit ist ein Carry-Bit-Erzeugungsblock C vorgesehen, im betrachteten
Beispiel sind mithin insgesamt 24 Carry-Bit-Erzeugungsblöcke C vorgesehen.
[0052] Die Resultat-Erzeugungsblöcke R sind im betrachteten Beispiel in einer geringeren
Anzahl vorhanden. Resultat-Erzeugungsblöcke R müssen nämlich nur für diejenigen Bits
der Zählstände vorgesehen werden, die das nächst höherwertige Bit nach dem höchstwertigen
der zu berücksichtigenden Bits der Zählstände sein können. Im betrachteten Beispiel
sind dies die Bits 9 bis 23 der Zählstände; nur für diese Bits sind Resultat-Erzeugungsblöcke
R vorgesehen. Die Resultat-Erzeugungsblöcke R sind jeweils dem dem selben Bit zugeordneten
Carry-Bit-Erzeugungsblock C nachgeschaltet (siehe Figur 7).
[0053] Wie die Bezeichnung schon andeutet, sind die Carry-Bit-Erzeugungsblöcke C zum Erzeugen
und Weiterverarbeiten der jeweiligen Carry-Bits vorgesehen, die bei der durchzuführenden
Subtraktion P - T entstehen, wobei (wie bei der ersten Variante)
- P
- den aktuellen Zählstand des Zählers, und
- T
- den vorbestimmten Zählstand, dessen Erreichen durch den aktuellen Zählstand P ermittelt
werden soll (also den Threshold-Wert)
bezeichnen.
[0054] Die Carry-Bit-Erzeugungsblöcke C sind im betrachteten Beispiel jeweils Halb-Subtrahierer-Module
(zur Subtraktion ausgelegte Halb-Addierer-Module) mit erweiterter (wie bei Voll-Subtrahierern
üblicher) Carry-Bit-Erzeugung.
[0055] Wie aus Figur 7 ersichtlich ist, enthalten sie jeweils einen Inverter 21, ein XOR-Glied
22, ein erstes UND-Glied 23, ein zweites UND-Glied 24, und ein ODER-Glied 25.
[0056] In die Carry-Bit-Erzeugungsblöcke C werden das jeweils zugeordnete Bit des Zählstandes
P des Zählers, das jeweils zugeordnete Bit des Threshold-Wertes T, und ein Carry-Bit
Carry_In eingegeben, wobei das Carry-Bit Carry_In das Carry-Bit ist, das von dem dem
nächst niederwertigen Bit der Zählstände zugeordneten Carry-Bit-Erzeugungsblock C
erzeugt wurde.
[0057] Dem dem Bit 0 der Zählstände zugeordneten Carry-Bit-Erzeugungsblock C wird - wie
bei Subtrahier-Modulen dieser Art üblich - der Wert 1 als Carry_In eingegeben.
[0058] Die Carry-Bit-Erzeugungsblöcke C führen die Subtraktion P-Bit - T-Bit aus und erzeugen
dabei nach Art eines Halb-Subtrahierers, d.h. ohne Berücksichtigung von Carry In ein
Differenz-Bit Diff_H, und nach Art eines Voll-Subtrahierers, d.h. mit Berücksichtigung
von Carry In ein Carry-Bit Carry_Out, wobei das Differenz-Bit Diff_H den zugeordneten
Resultat-Erzeugungsblöcken R (sofern vorhanden) zugeführt wird, und wobei das Carry-Bit
Carry_Out an den dem nächst höherwertigen Bit zugeordneten Carry-Bit-Erzeugungsblock
C ausgegeben (als Carry-Bit Carry_In in diesen eingegeben) wird.
[0059] Das in den Carry-Bit-Erzeugungsblock C eingegebene T-Bit wird durch den Inverter
21 invertiert.
[0060] Das P-Bit und das invertierte T-Bit werden im XOR-Glied 22 einer XOR-Operation unterzogen.
Das Ergebnis dieser XOR-Operation ist das bereits erwähnte Differenz-Bit Diff_H.
[0061] Das P-Bit und das invertierte T-Bit werden ferner im ersten UND-Glied 23 einer UND-Operation
unterzogen. Das Ergebnis dieser UND-Operation ist das Carry-Bit, das ein Halb-Subtrahierer
neben dem Differenz-Bit Diff_H generiert.
[0062] Das in den Carry-Bit-Erzeugungsblock C eingegebene Carry-Bit Carry_In und das Differenz-Bit
Diff_H werden im zweiten UND-Glied 24 einer UND-Operation unterzogen.
[0063] Das Ausgangssignal des zweiten UND-Gliedes 24 und das Ausgangssignal des ersten UND-Gliedes
23 werden im ODER-Glied 25 einer ODER-Operation unterzogen. Das Ergebnis dieser ODER-Operation
ist das bereits erwähnte Carry-Bit Carry_Out.
[0064] Die vorhandenen Resultat-Erzeugungsblöcke R erhalten die vorstehend bereits erwähnten
Signale Carry_In und Diff_H als Eingangssignale. Sie unterziehen diese einer XOR-Verknüpfung
und generieren dadurch aus dem ohne Berücksichtigung des Carry-Bits Carry_In, also
dem durch einen Halb-Subtrahierer erzeugten Differenz-Bit Diff_H ein mit Berücksichtigung
des Carry-Bits Carry_In, also ein durch einen Voll-Subtrahierer erzeugtes Differenz-Bit
Diff_V.
[0065] Das Differenz-Bit Diff_V des dem Bit x der Zählstände zugeordneten Resultat-Erzeugungsblocks
R repräsentiert für den Fall, daß von P und T nur die Bits 0 bis x-1 berücksichtigt
werden, das Vorzeichen des Ergebnisses der Subtraktion P - T.
[0066] Wenn das Differenz-Bit Diff_V gleich 0 ist, ist P - T, genauer gesagt die Differenz
der die Bits 0 bis x-1 umfassenden Bestandteile derselben ≥ 0, und wenn das Differenz-Bit
Diff V gleich 1 ist, ist P - T, genauer gesagt die Differenz der die Bits 0 bis x-1
umfassenden Bestandteile derselben < 0. Im erstgenannten Fall, d.h. wenn das Differenz-Bit
Diff_V gleich null ist, hat der Zählstand P des Zählers (der die Bits 0 bis x-1 umfassende
Bestandteil desselben) den Threshold-Wert T (den die Bits 0 bis x-1 umfassenden Bestandteil
desselben) innerhalb des betrachteten Zeitfensters erreicht oder passiert. Anderenfalls,
d.h. wenn das Differenz-Bit Diff_V gleich eins ist, hat der Zählstand P des Zählers
(der die Bits 0 bis x-1 umfassende Bestandteil desselben) den Threshold-Wert T (den
die Bits 0 bis x-1 umfassenden Bestandteil desselben) innerhalb des betrachteten Zeitfensters
noch nicht erreicht oder passiert.
[0067] Die Ausgangssignale (die Differenz-Bits Diff_V) aller Resultat-Erzeugungsblöcke R
und das Carry-Bit Carry_Out des den höchstwertigen Bits der Zählstände P und T zugeordneten
Carry-Bit-Erzeugungsblocks C werden dem Multiplexer MUX zugeführt.
[0068] Der Multiplexer MUX ist über einen Steueranschluß SCALE steuerbar. Über diesen Steueranschluß
ist bestimmbar, welches der an den Multiplexer MUX angelegten Signale durchgeschaltet
wird. Dies ist zugleich eine Festlegung der zu berücksichtigenden Bits der Zählstände
P und T. Die an den Multiplexer MUX angelegten Signale repräsentieren nämlich die
Vorzeichen von unter Berücksichtigung unterschiedlich vieler Bits der Zählstände P
und T gebildeten Differenzen P - T.
[0069] Wird der Multiplexer MUX so angesteuert, daß dieser das für Bit x der Zählstände
ermittelte Differenz-Bit Diff_V durchschaltet, so legt man damit fest, daß bei der
Ermittlung, ob der Zählstand P des Zählers den Threshold-Wert T erreicht oder passiert
hat oder nicht, von den Zählständen P und T nur die Bits 0 bis x-1 zu berücksichtigen
sind, und erhält mit dem vom Multiplexer ausgegebenen Signal RES zugleich das zugeordnete
Ermittlungsergebnis.
[0070] Die Festlegung der zu berücksichtigenden Bits der Zählstände P und T ist zugleich
eine Festlegung der Größe des Zeitfensters, auf das die Ermittlung, ob der Zählstand
P des Zählers den Threshold-Wert T erreicht hat oder nicht, beschränkt werden soll.
[0071] Die Größe des Zeitfensters ist vorzugsweise gleich der Dauer einer Zählperiode M
- m (siehe Figur 1). Abweichungen nach oben und nach unten erfordern zwar Sonderbehandlungen
und gewisse Einschränkungen, sind aber grundsätzlich möglich.
[0072] Die Lage des Zeitfensters ist im betrachteten Beispiel - im Gegensatz zu den in den
Figuren 3 bis 5 gezeigten Anordnungen - unabhängig von den Zählständen P und T. Sie
könnte aber durch eine Veränderung der Zählerparameter m und M verändert werden.
[0073] Die vorstehend beschriebene zweite Variante zur Konfigurierung einer Anordnung zum
Ermitteln, ob der Zählstand P des Zählers den Threshold-Wert T erreicht hat oder nicht,
ist zwar nicht ganz so flexibel einsetzbar wie die erste Variante, aber mit einem
erheblich geringeren Aufwand praktisch realisierbar. Der Aufwand zur praktischen Realisierung
der zweiten Variante ist nur etwa halb so groß wie der Aufwand zur praktischen Realisierung
der ersten Variante.
[0074] Unabhängig davon ermöglichen es Anordnungen und Verfahren der vorstehend beschriebenen
Art, daß diese mit minimalem Aufwand jederzeit individuell an verschiedene, ja sogar
wechselnde Bedürfnisse anpaßbar sind.
1. Anordnung zum Ermitteln, ob der Zählstand (P) eines Zählers (11) einen vorbestimmten
Zählstand (T) erreicht hat oder nicht,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Anordnung durch Variieren der bei der Ermittlung zu berücksichtigenden Bits der
zu vergleichenden Zählstände (P, T) konfigurierbar ist.
2. Anordnung nachAnspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die bei der Ermittlung zu berücksichtigenden Bits der zu vergleichenden Zählstände
(P, T) das niederwertigste Bit und eine variierbare Anzahl der nächst höherwertigen
Bits der zu vergleichenden Zählstände (P, T) sind.
3. Anordnung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die zu vergleichenden Zählstände (P, T) bitweise subtrahiert werden, wobei die Generierung
des jeweiligen Differenz-Bits (Diff_H) ohne, und die Generierung des jeweiligen Carry-Bits
(Carry_Out) mit Berücksichtigung des Carry-Bits (Carry_In) erfolgt, das aus der Subtraktion
der nächst niederwertigen Bits der Zählstände resultiert.
4. Anordnung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß für diejenigen Bits der Zählstände (P, T), die das niederwertigste der nicht zu berücksichtigenden
Bits der Zählstände repräsentieren können, ein mit Carry-Bit-Berücksichtigung gebildetes
Differenz-Bit (Diff_V) erzeugt wird.
5. Anordnung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß das mit Carry-Bit-Berücksichtigung gebildete Differenz-Bit (Diff_V) des niederwertigsten
der nicht zu berücksichtigenden Bits der Zählstände (P, T) als Ermittlungsergebnis
(RES) verwendet wird.
6. Verfahren zum Ermitteln, ob der Zählstand (P) eines Zählers (11) einen vorbestimmten
Zählstand (T) erreicht hat oder nicht,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ermittlung durch Variieren der bei der Ermittlung zu berücksichtigenden Bits
der zu vergleichenden Zählstände (P, T) konfigurierbar ist.